洪振發臺灣大學：工程科學及海洋工程學研究所姚俊瑋YAO, CHUN-WEICHUN-WEIYAO2007-11-262018-06-282007-11-262018-06-282004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/51118本文旨在研究同時運用主動控制與被動控制方法來降低結構振動，並設計一減振之工作平台，以提供在惡劣振動環境下，需要低振動量的儀器或機台之工作環境。 內容分二部分：(1)主動式振動控制之特性探討(2)具複合振動控制之工作平台模型的建立與數值分析 主動控制與被動控制理論： 一般主動控制是由控制元件對結構系統施加控制力，改善振動結構物之動力特性。在被動控制中，利用隔振元件及消能元件，或改變振動系統的勁度與阻尼等，來改變結構物之振動特性，以達到減振的效果。若單用主動控制來減振，雖說減振效果不錯，但控制力的反應常有所限制，對於變動很快的動態反應，則控制力可能有反應不夠快的現象，加大控制力雖可提高控制反應，但控制力太大的設備，體積與重量可能是問題，也可能有費用太高之困擾。被動式控制在設計上，只適用結構物特定頻寬之振動，對於寬頻之振動環境，被動控制較難達到預期目標。 本研究同時採用主動控制與被動控制，透過適當之組合，讓兩種控制發揮所長，達到最佳之控制效益，使結構物振動量降至最低。 工作平台模型的建立與分析： 本文設計一可安裝於車體上的減振工作平台，提供在車輛行駛時的癲簸與振動之下，仍可進行工作。利用有限元素軟體Ansys及數學運算軟體Matlab，來建立與分析工作平台之模型，進行主動與被動控制之數值模擬。分析後的結果，將提供為工作平台實體建立的依據。The objective of this paper is to apply the active and passive control simultaneously to reduce the vibration level of structure. We design an anti-vibration platform for measurement system that needs a low vibration condition while it is in the bad environmental vibration condition. The context of this article divides into two parts: (1) Studying on the characteristic of active vibration control. (2) Set up a model of the anti-vibration platform and its numerical simulation of vibration control. 1.Studying on active control and passive control: Generally, the active control uses powered device to provide control force and reduce the vibration level of structures. The passive control modifies the stiffness and mass of structure and adding an energy absorber to change the dynamic characteristic of structures. The active control may be limited in response sensitivity of driving force. For high frequency dominated vibration, the response of the control device may not correctly. Although increasing the control force can improve the control response, the high power facilities may be huge in size and the cost may be very expensive. Only using passive control to reduce the vibration level, the available frequency band is very limited. For wide bandwidth of vibration environment, passive control is not suitable. In this paper we try to find a suitable combination of two control types with the optimum control gain and the optimum structural parameters to achieve the minimization of the vibration level of structures. 2.Set up and numerical simulation of an anti-vibration platform: An anti-vibration platform for vibration sensitive working device has been set up. FEM software ANSYS and mathematical software MATLAB are used to optimize the spring constants and the control gains of platform.第一章 緒論 1.1研究動機與背景 1 1.2文獻回顧 2 1.3研究方法 3 第二章 結構系統運動方程式 2.1結構系統運動方程式 5 2.2結構模型凝縮 8 2.3特徵值分析 14 第三章 結構主動控制 3.1結構最佳主動控制設計 16 3.2離散時間系統之可控制性與可觀測性 21 3.2.1離散時間系統之可控制性 21 3.2.2離散時間系統之可觀測性 22 第四章 減振工作平台 4.1試驗模型之設計 23 4.2試驗模型之結構分析 25 4.3懸吊系統之最佳化 26 4.4小結 33 第五章 二自由度結構系統之控制模擬 5.1控制模擬 48 5.2數值模擬結果分析與討論 52 第六章 結論與未來展望 6.1本文總結 69 6.2未來展望 70 參考文獻 72911179 bytesapplication/pdfen-US減振工作平台Anti-vibration platformthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/51118/1/ntu-93-R91525011-1.pdf